KR20130054049A

KR20130054049A - 차량용 연료탱크

Info

Publication number: KR20130054049A
Application number: KR1020110119841A
Authority: KR
Inventors: 우남규
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2011-11-16
Filing date: 2011-11-16
Publication date: 2013-05-24
Also published as: KR101734280B1

Abstract

차량용 연료탱크가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료탱크는 차량용 연료탱크에 있어서, 차량의 외부에 장착되며, 내부에 연료가 저장되는 아웃터 탱크; 상기 아웃터 탱크의 내부에 구비되며, 상기 아웃터 탱크의 외부에서 연결되는 연료공급라인과 연료리턴라인이 각각 연결되는 인너 탱크; 상기 인너 탱크의 외주면을 감싼 상태로 장착되는 방열부재; 및 상기 인너 탱크의 내부에 저장되는 연료의 유량에 따라 상기 아웃터 탱크에 저장된 연료를 상기 인너 탱크의 내부로 유입시키는 밸브유닛을 포함한다.

Description

차량용 연료탱크{FUEL TANK FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 연료탱크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부에 노출되게 장착된 상용차량에서 외기온 저하 시, 저장된 연료가 동결되는 현상을 방지하여 원활한 연료공급이 이루어지도록 하는 차량용 연료탱크에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 운행 시, 엔진의 연소실에서 연소될 연료가 지속적으로 공급되어야 하며, 이를 위해, 차체 하부에는 일정량의 연료가 저장되는 연료탱크가 구비된다.

여기서, 디젤을 연료로 사용하는 트럭이나 버스 등의 상용차량은 보통 연료탱크가 차체의 하부에서 외부로 노출되게 장착된다.

이러한 상용차량은 연료탱크에 저장된 연료의 100%가 연료펌프로 송부되면, 그 중 90% 정도의 연료가 다시 연료탱크로 리턴되고, 나머지 10% 정도의 연료는 커먼레일로 전달되는 구조로 이루어진다.

이러한 과정에서, 연료는 연료펌프의 압력으로 인해 1차로 온도가 상승되며, 커먼레일로 전달된 10%의 연료 중 5% 정도는 연소실로 분사되고, 나머지는 다시 연료탱크로 리턴되는 바, 커먼레일의 압력으로 인해 2차로 온도가 상승된다.

이와 같이, 연료펌프와 커먼레일의 압력으로 인해 온도가 상승된 연료는 외부에 노출되게 장착된 연료탱크로 리턴되는 과정에서 자연풍과 대기에 노출되어 과냉될 수 있으며, 특히, 외기의 온도가 낮을 경우에는 냉각되면서 내부에 파라핀이 생성되어 연료라인을 막는 문제점이 있다.

또한, 연료가 냉각될 경우에는 연료 과냉으로 인해 엔진으로 제대로 공급되지 못하여 시동이 꺼지거나 출력이 저하되는 문제점이 발생되는 동시에, 연비가 저하됨에 따라 차량의 전체적인 상품성이 저하되는 문제점도 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하려는 과제는 연료탱크가 외부에 노출되게 장착된 상용차량에서 외기온 저하 시, 저장된 연료가 동결되는 현상을 방지하도록 내부에 방열이 가능하게 인너 탱크를 구성함으로써, 외기 온도에 관계없이 엔진에 원활한 연료공급이 이루어지도록 하는 차량용 연료탱크를 제공하고자 한다.

또한, 연료탱크에 저장된 연료의 동결을 방지함으로써, 연료의 과냉으로 인한 시동꺼짐이나 출력저하를 방지할 수 있고, 엔진으로 유입되는 연료의 온도 상승으로 인해 부피가 증가되어 연료비를 절감할 수 있도록 하는 차량용 연료탱크를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예들은 차량용 연료탱크에 있어서, 차량의 외부에 장착되며, 내부에 연료가 저장되는 아웃터 탱크; 상기 아웃터 탱크의 내부에 구비되며, 상기 아웃터 탱크의 외부에서 연결되는 연료공급라인과 연료리턴라인이 각각 연결되는 인너 탱크; 상기 인너 탱크의 외주면을 감싼 상태로 장착되는 방열부재; 및 상기 인너 탱크의 내부에 저장되는 연료의 유량에 따라 상기 아웃터 탱크에 저장된 연료를 상기 인너 탱크의 내부로 유입시키는 밸브유닛을 포함하는 차량용 연료탱크를 제공하고자 한다.

상기 인너 탱크는 상면 일측에 공기 배출홀이 형성되고, 측면 하부에 연료 유입홀이 형성되며, 상기 공기 배출홀과 연료 유입홀에 대응하여 상기 방열부재에는 각각 연결홀이 형성될 수 있다.

상기 밸브유닛은 상기 공기 배출홀에 대응하여 상기 인너 탱크의 내부에서 일단이 힌지 연결되며, 중앙에는 관통홀이 형성되는 제1 개폐부재; 상기 연료 유입홀에 대응하여 상기 인너 탱크의 내부에서 일단이 힌지 연결되어 상기 연료 유입홀을 선택적으로 개폐시키는 제2 개폐부재; 상기 제1 개폐부재의 관통홀에 일단이 슬라이드 이동 가능하게 삽입되어 상기 공기 배출홀의 외측으로 돌출되며, 타단은 상기 제2 개폐부재의 타단에 연결되는 개폐로드; 및 상기 개폐로드 상에 장착되며, 상기 인너 탱크의 내부에 저장된 연료량에 따라 상기 계폐 로드를 상기 인너 탱크의 내부에서 상, 하부로 이동시키는 플로터를 포함할 수 있다.

상기 제2 개폐부재는 타단부에 상기 개폐로드가 연결되는 가이더가 형성되며, 상기 가이더에는 삽입홀이 형성되어 상기 개폐로드의 타단이 슬라이드 이동 가능하게 삽입될 수 있다.

상기 제2 개폐부재는 상기 인너 탱크의 내측면 상에서 슬라이드 회전되어 상기 연료 유입홀을 개폐시킬 수 있다.

상기 개폐로드에는 상기 제1 개폐부재의 관통홀을 통과하여 돌출된 일단부에 제1 걸림부재가 형성되고, 상기 가이더의 삽입홀 상부에 대응하는 하단부에 제2 걸림부재가 형성될 수 있다.

상기 밸브유닛은 상기 제1 개폐부재와 제2 개폐부재에 탄발력을 제공하는 탄성부재를 더 포함하되, 상기 탄성부재는 상기 인너 탱크 내부에 연료가 충진되면, 상기 제1 개폐부재와 제2 개폐부재를 통해 상기 공기 배출홀과 연료 유입홀을 폐쇄시킨 상태로 유지하는 토션 스프링으로 이루어질 수 있다.

상기 밸브유닛은 상기 공기 배출홀에 대응하여 상기 인너 탱크의 외부에서 일단이 힌지 연결되고, 중앙에는 관통홀이 형성되는 제1 개폐부재; 상기 연료 유입홀에 대응하여 상기 인너 탱크의 내부에서 일단이 힌지 연결되어 상기 인너 탱크의 연료 잔량에 따라, 상기 연료 유입홀을 선택적으로 개폐시키는 제2 개폐부재; 상기 제2 개폐부재의 타단에 일단이 연결되는 와이어; 및 상기 와이어의 타단에 연결되며, 상기 인너 탱크의 내부에 저장된 연료량에 따라 상기 인너 탱크의 내부에서 상, 하부로 이동되는 플로터를 포함할 수 있다.

상기 제1 개폐부재는 상기 관통홀의 하부에 장착되며, 상기 아웃터 탱크의 부압에 의해 상기 관통홀을 선택적으로 개폐하는 브리더를 포함할 수 있다.

상기 브리더는 상기 관통홀의 하부 양측에 각각 연결되며, 하향 경사지게 장착되는 장착부; 및 상기 장착부의 두께보다 얇은 두께로 형성되고, 상기 장착부의 하부에 각각 일체로 형성되어 상호 접촉된 상태에서 상기 아웃터 탱크 내부에 형성되는 부압에 의해 벌어져 상기 관통홀을 개방시키는 개폐부로 이루어질 수 있다.

상기 제2 개폐부재는 상기 와이어가 연결된 타단측 하부에 웨이트가 장착될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료탱크에 의하면, 연료탱크가 외부에 노출되게 장착되는 상용차량에서 외기온 저하 시, 저장된 연료가 동결되는 현상을 방지하도록 내부에 방열이 가능하게 인너 탱크를 구성함으로써, 외기 온도에 관계없이 엔진에 원활한 연료공급이 이루어지도록 하는 효과가 있다.

또한, 연료탱크에 저장된 연료의 동결을 방지함으로써, 연료의 과냉으로 인한 시동꺼짐이나 출력저하를 방지할 수 있고, 동시에, 엔진으로 유입되는 연료의 온도 상승으로 인해 부피 증가를 유도함으로써, 연료비를 절감 및 연비를 상승시킬 수 있어 전체적인 상품성을 향상시키는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 연료탱크의 구성도이다.
도 2는 도 1의 A부분 확대도이다.
도 3은 도 2의 B부분 확대도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 연료탱크에 적용되는 제1 개폐부재의 단계별 작동 상태도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 연료탱크에 적용되는 제2 개폐부재의 단계별 작동 상태도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 연료탱크에 적용되는 제2 개패부재의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 연료탱크에 적용되는 제1 개폐부재의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 연료탱크에 적용되는 제2 개패부재의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 연료탱크에 적용되는 제1 개폐부재의 단계별 작동 상태도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 연료탱크의 구성도이고, 도 2는 도 1의 A부분 확대도이며, 도 3은 도 2의 B부분 확대도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 연료탱크(100)는 연료탱크가 외부에 노출되게 장착된 상용차량에서 외기온 저하 시, 저장된 연료가 동결되는 현상을 방지하도록 내부에 방열이 가능하게 인너 탱크(120)를 구성함으로써, 외기 온도에 관계없이 엔진에 원활한 연료공급이 이루어질 수 있는 구조로 이루어진다.

또한, 연료탱크(100)에 저장된 연료의 동결을 방지함으로써, 연료의 과냉으로 인한 시동꺼짐이나 출력저하를 방지할 수 있고, 엔진으로 유입되는 연료의 온도 상승으로 인해 부피가 증가되어 연료비를 절감할 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료탱크(100)는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 아웃터 탱크(110), 인너 탱크(120), 방열부재(130), 및 밸브유닛(140)을 포함하여 구성되며, 이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 아웃터 탱크(110)는 차량의 외부에 장착되며, 내부에 연료가 저장되고, 내부에는 상기 인너 탱크(120)가 구비된다.

본 실시예에서, 상기 인너 탱크(120)는 아웃터 탱크(110)의 외부에서 연결되는 연료공급라인(121)과 연료리턴라인(123)이 각각 연결된다.

여기서, 상기 인너 탱크(120)는 상면 일측에 공기 배출홀(125)이 형성되고, 측면 하부에 연료 유입홀(127)이 각각 형성된다.

본 실시예에서, 상기 방열부재(130)는 상기 아웃터 탱크(110)의 내부에서 인너 탱크(120)의 외주면을 감싼 상태로 장착된다.

여기서, 상기 방열부재(130)는 상기 인너 탱크(120)에 형성되는 공기 배출홀(125)과 연료 유입홀(127)에 대응하는 위치에 각각 연결홀(131)이 형성되어 상기 인너 탱크(120)를 아웃터 탱크(110)와 연통시키게 된다.

이러한 방열부재(130)는 그 재질이 열차단 효율이 높은 고무소재로 이루어 질 수 있다.

그리고 상기 밸브 유닛(140)은 인너 탱크(120)의 내부에 저장되는 연료의 유량에 따라 상기 아웃터 탱크(110)에 저장된 연료를 상기 인너 탱크(120)의 내부로 유입시키게 된다.

이러한 밸브유닛(140)은, 도 2와 도 3에서 도시한 바와 같이, 제1 개폐부재(141), 제2 개폐부재(143), 개폐로드(145), 및 플로터(147)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 제1 개폐부재(141)는 상기 공기 배출홀(125)에 대응하여 상기 인너 탱크(120)의 내부에서 일단이 힌지 연결되며, 중앙에는 관통홀(142)이 형성된다.

이러한 제1 개폐부재(141)는 상기 인너 탱크(120)의 내부에 부압이 형성될 경우, 부압에 의해 회전되면서 상기 공기 배출홀(125)을 개방하게 된다.

상기 제2 개폐부재(143)는 상기 연료 유입홀(127)에 대응하여 인너 탱크(120)의 내부에서 일단이 힌지 연결되어 상기 연료 유입홀(127)을 선택적으로 개폐시키게 된다.

여기서, 상기 인너 탱크(120)는 상기 제1 개폐부재(141)와 제2 개패부재(143)의 타단부에 대응하는 일측에 각각 실링패드(129)가 장착되어 상기 인너 탱크(120)와 제1, 제2 개폐부재(141, 143)의 사이를 시일하게 된다.

즉, 상기 각 실링패드(129)는 상기 인너 탱크(120)의 내부에서 상기 개폐로드(145)가 작동하지 않을 경우나 부압이 형성되지 않을 경우에 공기 배출홀(125)과 연료 유입홀(127)의 사이로 공기와 연료가 유입되는 것을 방지하게 된다.

그리고 상기 개폐로드(145)는 상기 제1 개폐부재(141)의 관통홀(142)에 일단이 슬라이드 이동 가능하게 삽입되어 상기 공기 배출홀(125)의 외측으로 돌출되며, 타단은 상기 제2 개폐부재(143)의 타단에 연결된다.

여기서, 상기 제2 개폐부재(143)는 타단부에 상기 개폐로드(145)가 연결되는 가이더(144)가 형성되며, 상기 가이더(144)에는 삽입홀(H)이 형성되어 상기 개폐로드(145)의 타단이 슬라이드 이동 가능하게 삽입된다.

본 실시예에서, 상기 플로터(147)는 상기 개폐로드(145) 상에 장착되며, 상기 인너 탱크(120)의 내부에 저장된 연료량에 따라 상기 개폐로드(145)를 상기 인너 탱크(120)의 내부에서 상부 또는 하부로 이동시키게 된다.

한편, 본 실시예에서, 상기 개폐로드(145)에는 상기 제1 개폐부재(141)의 관통홀(142)을 통과하여 돌출된 일단부에 제1 걸림부재(145a)가 형성되고, 상기 가이더(144)의 삽입홀(H) 상부에 대응하는 하단부에 제2 걸림부재(145b)가 형성된다.

상기 제1, 제2 걸림부재(145a, 145b)는 인너 탱크(120) 내부의 연료잔량에 따라 이동하는 플로터(147)에 의해 상기 개폐로드(145)가 하부로 슬라이드 이동될 경우, 상기 제1 개폐부재(141)와 제2 개폐부재(143)를 회전시키게 된다.

즉, 상기 개폐로드(145)가 하부로 이동되면, 상기 제1 걸림부재(145a)는 제1 개폐부재(141)의 관통홀(142)에 걸린 상태로 이동하여 제1 개폐부재(141)를 회전시키게 된다.

이와 동시에, 상기 제2 걸림부재(143)는 상기 가이더(144)의 삽입홀(H)에 걸려서 제2 개폐부재(143)를 회전시키게 된다.

이에 따라, 상기 공기 배출홀(125)과 연료 유입홀(127)은 회전된 제1, 제2 개폐부재(141, 143)에 의해 각각 개방됨으로써, 상기 인너 탱크(120)의 내부에 연료를 유입시켜 보충하게 된다.

이 때, 상기 공기 배출홀(125)은 인너 탱크(120) 내부의 공기를 아웃터 탱크(110)로 배출함으로써, 연료 유입홀(127)로 연료의 유입을 더 원활하게 하는 기능을 하게 된다.

여기서, 상기와 같이 구성되는 밸브유닛(140)은 상기 제1 개폐부재(141)와 제2 개폐부재(143)에 탄발력을 제공하는 탄성부재(149)를 더 포함한다.

상기 탄성부재(149)는 상기 인너 탱크(120) 내부에 연료의 충진이 완료되면, 상기 제1 개폐부재(141)와 제2 개폐부재(143)를 통해 상기 공기 배출홀(125)과 연료 유입홀(127)을 폐쇄시킨 상태로 유지하는 토션 스프링으로 이루어질 수 있다.

이러한 탄성부재(149)는 상기 제1 개폐부재(141)와 제2 개폐부재(143)의 힌지축에 장착되어 탄성력을 제공하게 된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료탱크(100)의 작동 및 작용을 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 연료탱크에 적용되는 제1 개폐부재의 단계별 작동 상태도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 연료탱크에 적용되는 제2 개폐부재의 단계별 작동 상태도이다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료탱크(100)에서 상기 인너 탱크(120)의 내부에 저장된 연료가 만충 상태일 경우, 상기 개폐로드(145)는, 도 4의 (S1)과 같이, 제1 개폐부재(141)의 관통홀(142) 상부로 돌출된 상태을 유지하게 된다.

이에 따라, 상기 제1 걸림부재(145a)는 상기 관통홀(142)의 상부에 위치되며, 이 때, 상기 탄성부재(149)의 탄발력에 의해 상기 제1 개폐부재(141)는 공기 배출홀(125)을 폐쇄시킨 상태를 유지하게 된다.

이러한 상태에서, 상기 인너 탱크(120) 내부의 연료 잔량이 부족하여 연료를 보충해야 할 경우, 상기 개폐로드(145)는 도 4의 (S2)와 같이, 상기 플로터(147)가 하부로 이동됨에 따라, 상기 인너 탱크(120)의 내부에서 하부로 슬라이드 이동된다.

그러면, 상기 개폐로드(145)의 상단에 형성된 제1 걸림부재(145a)는 상기 개폐로드(145)와 함께 하강되며, 상기 제1 개폐부재(141)의 관통홀(142)에 하부가 접촉된 상태가 된다.

그런 후, 상기 개폐로드(145)가 계속해서 하강하게 되면, 상기 제1 걸림부재(145a)는 제1 개폐부재(143)를 걸은 상태로 회전시킴으로써, 상기 공기 배출홀(125)을 개방하게 된다.

이 때, 상기 인너 탱크(120)의 내부 공기는 개방된 상기 공기 배출홀(125)을 통해 아웃터 탱크(110)로 배출됨으로써, 연료의 유입이 원활하게 진행되도록 하게 된다.

그리고 상기 아웃터 탱크(110)에 부압이 형성될 경우, 상기 제1 개폐부재(141)는, 도 4의 (S3)과 같이, 부압에 의해 상기 인너 탱크(120)의 내부로 회전되면서 공기 배출홀(125)을 개방시키게 된다.

이에 따라, 상기 아웃터 탱크(110) 내부의 공기는 인너 탱크(120)로 유입됨으로써, 부압이 제거되고, 부압 제거가 완료되면, 상기 탄성부재(149)의 탄발력에 의해 상기 제1 개폐부재(141)가 원위치로 복원되어 공기 배출홀(125)을 다시 폐쇄시키게 된다.

본 실시예에서, 상기 제2 개폐부재(143)의 작동을 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료탱크(100)에서 상기 인너 탱크(120)의 내부에 저장된 연료가 만충 상태일 경우, 상기 개폐로드(145)는, 도 5의 (S10)과 같이, 제2 개폐부재(143)에 형성된 가이더(144)의 삽입홀(H) 상부에 제2 걸림부재(145b)가 위치된 상태를 유지하게 된다.

이에 따라, 상기 제2 개폐부재(143)는 연료 유입홀(127)을 폐쇄시킨 상태로 유지하여 인너 탱크(120)로 연료의 유입을 방지하게 된다.

이러한 상태에서, 상기 인너 탱크(120) 내부의 연료 잔량이 부족하여 연료를 보충해야 할 경우, 상기 개폐로드(145)는, 도 5의 (S20)과 같이, 연료 잔량에 따른 플로터(147)의 하강에 의해 상기 인너 탱크(120)의 내부에서 하부로 슬라이드 이동된다.

그러면, 상기 제2 걸림부재(145b)는 상기 가이더(144)의 삽입홀(H)에 접촉된 상태가 되며, 상기 개폐로드(145)의 하강에 의해 상기 가이더(144)의 삽입홀(H)에 걸린 상태로 하강됨으로써, 제2 개폐부재(143)를 회전시켜 상기 연료 유입홀(127)을 개방하게 된다.

이에 따라, 상기 아웃터 탱크(110)에 저장된 연료는 상기 연료 유입홀(127)을 통해 인너 탱크(120)의 내부로 유입됨으로써, 인너 탱크(120)의 연료 보충이 이루어지게 된다.

이 때, 상기 제1 개폐부재(141)는 전술한 바와 같이, 개방된 상태가 됨으로써, 인너 탱크(120)로 연료의 유입 시, 인너 탱크(120) 내부의 공기를 아웃터 탱크(110)로 배출함에 따라, 연료의 원활한 유입이 이루어지게 된다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료탱크(100)를 적용하면, 연료탱크(100)가 외부에 노출되게 장착된 상용차량에서 외기온 저하 시, 저장된 연료가 동결되는 현상을 방열부재(130)로 감싸진 인너 탱크(120)를 통해 방지하여 연료에 파라핀 생성을 미연에 방지함으로써, 연료라인의 막힘을 방지하여 원활한 연료공급이 이루어질 수 있다.

또한, 연료탱크(100)에 저장된 연료의 동결을 방지함으로써, 연료의 과냉으로 인한 시동꺼짐이나 출력저하를 방지할 수 있고, 동시에, 엔진으로 유입되는 연료의 온도 상승으로 인해 부피 증가를 유도함으로써, 연료비를 절감 및 연비를 상승시킬 수 있어 전체적인 상품성을 향상시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 연료탱크에 적용되는 제2 개패부재의 구성도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 연료탱크(200)는, 도 6에서 도시한 바와 같이, 연료탱크(200)가 외부에 노출되게 장착된 상용차량에서 외기온 저하 시, 저장된 연료가 동결되는 현상을 방지하도록 내부에 방열이 가능하게 인너 탱크(220)를 구성함으로써, 외기 온도에 관계없이 엔진에 원활한 연료공급이 이루어질 수 있는 구조로 이루어진다.

또한, 연료탱크(200)에 저장된 연료의 동결을 방지함으로써, 연료의 과냉으로 인한 시동꺼짐이나 출력저하를 방지할 수 있고, 엔진으로 유입되는 연료의 온도 상승으로 인해 부피가 증가되어 연료비를 절감할 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료탱크(200)는 기본적으로 아웃터 탱크(210), 인너 탱크(220), 방열부재(230), 및 밸브유닛(240)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 아웃터 탱크(210), 인너 탱크(220), 및 방열부재(230)는 전술한 제1 실시예와 동일하므로 이하 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 연료탱크(200)에서 상기 밸브유닛(240)은 제1 개폐부재(241), 제2 개폐부재(243), 개폐로드(245), 및 플로터(247)를 포함하여 구성되며, 제1 개폐부재(241), 개폐로드(245), 및 플로터(247)는 전술한 일실시예와 동일하므로 이하 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 밸브유닛(240)에서 상기 제2 개폐부재(243)는 상기 인너 탱크(220)의 내측면 상에서 슬라이드 회전되어 상기 연료 유입홀(227)을 개폐시키게 된다.

이러한 제2 개폐부재(243)는 일측이 상기 인너 탱크(120)의 내측 상에서 슬라이드 회전되도록 힌지 연결되고, 타측에는 삽입홀(H)이 형성된 가이더(244)가 형성되어 상기 개폐로드(245)의 승하강 이동에 따라 연료 유입홀(247)을 선택적으로 개폐시키게 된다.

이러한 제2 개폐부재(243)는 일측이 상기 인너 탱크(220)에 힌지 연결되며, 힌지축에 탄성부재(249)가 장착되어 탄성력을 제공하게 됨으로써, 연료의 충진 후, 연료 유입홀(247)을 폐쇄시키도록 초기 위치로 복귀된다.

여기서, 상기 탄성부재(249)는 토션 스프링으로 이루어질 수 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료탱크(200)를 적용하면, 연료탱크(200)가 외부에 노출되게 장착된 상용차량에서 외기온 저하 시, 저장된 연료가 동결되는 현상을 방열부재(230)로 감싸진 인너 탱크(220)를 통해 방지하여 연료에 파라핀 생성을 미연에 방지함으로써, 연료라인의 막힘을 방지하여 원활한 연료공급이 이루어질 수 있다.

또한, 연료탱크(200)에 저장된 연료의 동결을 방지함으로써, 연료의 과냉으로 인한 시동꺼짐이나 출력저하를 방지할 수 있고, 동시에, 엔진으로 유입되는 연료의 온도 상승으로 인해 부피 증가를 유도함으로써, 연료비를 절감 및 연비를 상승시킬 수 있어 전체적인 상품성을 향상시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 연료탱크에 적용되는 제1 개폐부재의 구성도이고, 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 연료탱크에 적용되는 제2 개폐부재의 구성도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 연료탱크(300)는, 도 7과 도 8에서 도시한 바와 같이, 연료탱크(300)가 외부에 노출되게 장착된 상용차량에서 외기온 저하 시, 저장된 연료가 동결되는 현상을 방지하도록 내부에 방열이 가능하게 인너 탱크(320)를 구성함으로써, 외기 온도에 관계없이 엔진에 원활한 연료공급이 이루어질 수 있는 구조로 이루어진다.

또한, 연료탱크(300)에 저장된 연료의 동결을 방지함으로써, 연료의 과냉으로 인한 시동꺼짐이나 출력저하를 방지할 수 있고, 엔진으로 유입되는 연료의 온도 상승으로 인해 부피가 증가되어 연료비를 절감할 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해, 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 연료탱크(300)는, 기본적으로 아웃터 탱크(310), 인너 탱크(320), 방열부재(330), 및 밸브유닛(340)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 아웃터 탱크(310), 인너 탱크(320), 및 방열부재(330)는 전술한 일실시예와 동일하므로 이하 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 제3 실시예에서, 상기 밸브유닛(340)은, 도 7과 도 8에서 도시한 바와 같이, 제1 개폐부재(341), 제2 개폐부재(343), 와이어(345), 및 플로터(347)를 포함하여 구성되며, 이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 제1 개폐부재(341)는 공기 배출홀(327)에 대응하여 상기 인너 탱크(320)의 외부에서 일단이 힌지 연결되고, 중앙에는 관통홀(342)이 형성된다.

여기서, 상기 제1 개폐부재(341)는, 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 관통홀(342)의 하부에 장착되며, 상기 아웃터 탱크(310)의 부압에 의해 상기 관통홀(342)을 선택적으로 개폐하는 브리더(350)를 포함한다.

상기 브리더(350)는 장착부(351)와 개폐부(353)를 포함하여 구성된다.

본 실시예에서, 상기 장착부(351)는 상기 관통홀(342)의 하부 양측에 각각 연결되며, 하향 경사지게 장착된다.

그리고 상기 개폐부(353)는 상기 장착부(351)의 두께보다 얇은 두께로 형성되고, 상기 장착부(351)의 하부에 각각 일체로 형성되어 상호 접촉된 상태에서 상기 아웃터 탱크(110) 내부에 형성되는 부압에 의해 벌어져 상기 관통홀(342)을 개방시키게 된다.

여기서, 상기 브리더(350)는 그 재질이 탄성력을 갖는 고무소재로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 브리더(350)는 상기 개폐부(353)의 두께가 얇게 형성됨에 따라, 평상시에는 개폐부(353)의 끝단이 상호 접촉된 상태를 유지하다가 부압이 형성될 경우, 부압에 의해 끝단이 벌어져 상기 관통홀(342)을 개방하게 된다.

본 실시예에서, 상기 제2 개폐부재(343)는, 도 8에서 도시한 바와 같이, 연료 유입홀(327)에 대응하여 상기 인너 탱크(320)의 내부에서 일단이 힌지 연결되어 상기 인너 탱크(320)의 연료 잔량에 따라, 상기 연료 유입홀(327)을 선택적으로 개폐시키게 된다.

이러한 제2 개폐부재(343)는 상기 인너 탱크(320)의 내측면 상에서 슬라이드 회전되어 상기 연료 유입홀(327)을 개폐시키는 구조로, 일측이 상기 인너 탱크(320)의 내측 상에서 슬라이드 회전되도록 힌지 연결된다.

여기서, 상기 제2 개폐부재(343)는 힌지축에 탄성부재(349)가 장착되어 탄성력을 제공하게 된다.

상기 탄성부재(349)는 토션 스프링으로 구성되며, 연료의 충진 후, 연료 유입홀(327)을 폐쇄시키도록 제2 개폐부재(343)를 초기 위치로 복귀시키거나, 연료 유입홀(327)을 폐쇄시킨 상태로 유지하게 된다.

상기 와이어(345)는 상기 제2 개폐부재(343)의 타단에 일단이 연결된다.

그리고 상기 플로터(347)는 상기 와이어(345)의 타단에 연결되며, 상기 인너 탱크(320)의 내부에 저장된 연료량에 따라 상기 인너 탱크(320)의 내부에서 상, 하부로 이동된다.

여기서, 상기 제2 개폐부재(343)는 상기 와이어(345)가 연결된 타단측 하부에 웨이트(W)가 장착된다.

상기 웨이트(W)는 상기 제2 개폐부재(343)에 자중을 가하기 위해 장착된다.

즉, 인너 탱크(320) 내부의 연료잔량이 적을 경우, 상기 제2 개폐부재(343)는 인너 탱크(320) 내부에서 하부로 이동하는 플로터(347)에 의해 와이어(345)로 가해지는 장력이 약해짐에 따라, 상기 웨이트(W)의 자중에 의해 인너 탱크(320)의 내측면 상에서 슬라이드 회전되어 상기 연료 유입홀(327)을 개방시키게 된다.

그리고 연료의 보충이 완료되면, 상기 제2 개폐부재(343)는 상기 플로터(347)가 상승하면서 와이어(345)로 가해지는 장력과 탄성부재(349)의 탄성력에 의해 초기 위치로 복귀되면서 연료 유입홀(327)을 폐쇄하여 연료의 보충을 중단하게 된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 연료탱크의 작동을 설명한다.

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 연료탱크에 적용되는 제1 개폐부재의 단계별 작동 상태도이다.

먼저, 본 발명의 제3 실시예에 따른 제1 개폐부재(341)는, 상기 인너 탱크(320) 내부의 연료가 만충 상태일 경우, 도 9의 (S100)과 같이, 자중에 의해 상기 공기 배출홀(325)을 폐쇄시킨 상태를 유지하게 된다.

동시에, 상기 브리더(350)는 개폐부(353)의 끝단이 상호 접촉된 상태로 상기 관통홀(342)을 폐쇄시키게 된다.

이에 따라, 차량의 주행 시, 아웃터 탱크(110) 내부의 연료가 출렁거림에 의해 상기 제1 개폐부재(341)의 상부로 유입되더라도 인너 탱크(320)로 연료의 유입이 방지된다.

이 때, 상기 제2 개폐유닛(343)은, 전술한 도 8과 같이, 연료 유입홀(327)을 폐쇄시킨 상태로 유지하게 된다.

반대로, 인너 탱크(320) 내부의 연료잔량이 적어 연료의 보충이 이루어질 경우, 상기 제2 개폐유닛(343)은 인너 탱크(320) 내부에서 하부로 이동하는 플로터(347)에 의해 와이어(345)로 가해지는 장력이 약해짐에 따라, 상기 웨이트(W)의 자중에 의해 인너 탱크(320)의 내측면 상에서 슬라이드 회전되어 상기 연료 유입홀(327)을 개방시키게 된다.

이 때, 상기 제1 개폐부재(341)는, 도 9의 (S200)과 같이, 연료가 유입되면서 인너 탱크(320)의 내부에 형성된 압력에 의해 상기 인너 탱크(320)의 상부로 회전되어 공기 배출홀(325)을 개방함으로써, 연료보충이 원활하게 이루어지게 된다.

한편, 아웃터 탱크(310)의 내부에 부압이 형성될 경우, 상기 제1 개폐부재(341)는, 도 9의 (S300)과 같이, 상기 브리더(350)의 개폐부(353)가 부압에 의해 끝단이 상호 접촉된 상태에서 벌어짐으로써, 상기 관통홀(342)을 개방하여 부압을 상쇄하게 된다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 연료탱크(300)를 적용하면, 연료탱크(300)가 외부에 노출되게 장착된 상용차량에서 외기온 저하 시, 저장된 연료가 동결되는 현상을 방열부재(330)로 감싸진 인너 탱크(320)를 통해 방지하여 연료에 파라핀 생성을 미연에 방지함으로써, 연료라인의 막힘을 방지하여 원활한 연료공급이 이루어질 수 있다.

또한, 연료탱크(300)에 저장된 연료의 동결을 방지함으로써, 연료의 과냉으로 인한 시동꺼짐이나 출력저하를 방지할 수 있고, 동시에, 엔진으로 유입되는 연료의 온도 상승으로 인해 부피 증가를 유도함으로써, 연료비를 절감 및 연비를 상승시킬 수 있어 전체적인 상품성을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100, 200, 300 : 연료탱크 110, 210, 310 : 아웃터 탱크
120, 220, 320 : 인너 탱크 121 : 연료공급라인
123 : 연료리턴라인 125, 225, 325 : 공기 배출홀
127, 227, 327 : 연료 유입홀 129, 229, 329 : 실링패드
130, 230, 330 : 방열부재 131, 231, 331 : 연결홀
140, 240, 340 : 밸브유닛 141, 241, 341 : 제1 개폐부재
142, 241, 341 : 관통홀 143, 243, 343 : 제2 개폐부재
144, 244 : 가이더 145, 245 : 개폐로드
145a, 245a : 제1 걸림부재 145b, 245b : 제2 걸림부재
147, 247, 347 : 플로터 149, 249, 349 : 탄성부재
345 : 와이어 350 : 브리더
351 : 장착부 353 : 개폐부

Claims

차량용 연료탱크에 있어서,
차량의 외부에 장착되며, 내부에 연료가 저장되는 아웃터 탱크;
상기 아웃터 탱크의 내부에 구비되며, 상기 아웃터 탱크의 외부에서 연결되는 연료공급라인과 연료리턴라인이 각각 연결되는 인너 탱크;
상기 인너 탱크의 외주면을 감싼 상태로 장착되는 방열부재; 및
상기 인너 탱크의 내부에 저장되는 연료의 유량에 따라 상기 아웃터 탱크에 저장된 연료를 상기 인너 탱크의 내부로 유입시키는 밸브유닛;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 연료탱크.
제1항에 있어서,
상기 인너 탱크는
상면 일측에 공기 배출홀이 형성되고, 측면 하부에 연료 유입홀이 형성되며, 상기 공기 배출홀과 연료 유입홀에 대응하여 상기 방열부재에는 각각 연결홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료탱크.
제2항에 있어서,
상기 밸브유닛은
상기 공기 배출홀에 대응하여 상기 인너 탱크의 내부에서 일단이 힌지 연결되며, 중앙에는 관통홀이 형성되는 제1 개폐부재;
상기 연료 유입홀에 대응하여 상기 인너 탱크의 내부에서 일단이 힌지 연결되어 상기 연료 유입홀을 선택적으로 개폐시키는 제2 개폐부재;
상기 제1 개폐부재의 관통홀에 일단이 슬라이드 이동 가능하게 삽입되어 상기 공기 배출홀의 외측으로 돌출되며, 타단은 상기 제2 개폐부재의 타단에 연결되는 개폐로드; 및
상기 개폐로드 상에 장착되며, 상기 인너 탱크의 내부에 저장된 연료량에 따라 상기 계폐 로드를 상기 인너 탱크의 내부에서 상, 하부로 이동시키는 플로터;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 연료탱크.
제3항에 있어서,
상기 제2 개폐부재는
타단부에 상기 개폐로드가 연결되는 가이더가 형성되며, 상기 가이더에는 삽입홀이 형성되어 상기 개폐로드의 타단이 슬라이드 이동 가능하게 삽입되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료탱크.
제3항에 있어서,
상기 제2 개폐부재는
상기 인너 탱크의 내측면 상에서 슬라이드 회전되어 상기 연료 유입홀을 개폐시키는 것을 특징으로 하는 차량용 연료탱크.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 개폐로드에는 상기 제1 개폐부재의 관통홀을 통과하여 돌출된 일단부에 제1 걸림부재가 형성되고, 상기 가이더의 삽입홀 상부에 대응하는 하단부에 제2 걸림부재가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료탱크.
제3항에 있어서,
상기 밸브유닛은
상기 제1 개폐부재와 제2 개폐부재에 탄발력을 제공하는 탄성부재를 더 포함하되,
상기 탄성부재는 상기 인너 탱크 내부에 연료가 충진되면, 상기 제1 개폐부재와 제2 개폐부재를 통해 상기 공기 배출홀과 연료 유입홀을 폐쇄시킨 상태로 유지하는 토션 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 연료탱크.
제2항에 있어서,
상기 밸브유닛은
상기 공기 배출홀에 대응하여 상기 인너 탱크의 외부에서 일단이 힌지 연결되고, 중앙에는 관통홀이 형성되는 제1 개폐부재;
상기 연료 유입홀에 대응하여 상기 인너 탱크의 내부에서 일단이 힌지 연결되어 상기 인너 탱크의 연료 잔량에 따라, 상기 연료 유입홀을 선택적으로 개폐시키는 제2 개폐부재;
상기 제2 개폐부재의 타단에 일단이 연결되는 와이어; 및
상기 와이어의 타단에 연결되며, 상기 인너 탱크의 내부에 저장된 연료량에 따라 상기 인너 탱크의 내부에서 상, 하부로 이동되는 플로터;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 연료탱크.
제8항에 있어서,
상기 제1 개폐부재는
상기 관통홀의 하부에 장착되며, 상기 아웃터 탱크의 부압에 의해 상기 관통홀을 선택적으로 개폐하는 브리더를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 연료탱크.
제9항에 있어서,
상기 브리더는
상기 관통홀의 하부 양측에 각각 연결되며, 하향 경사지게 장착되는 장착부; 및
상기 장착부의 두께보다 얇은 두께로 형성되고, 상기 장착부의 하부에 각각 일체로 형성되어 상호 접촉된 상태에서 상기 아웃터 탱크 내부에 형성되는 부압에 의해 벌어져 상기 관통홀을 개방시키는 개폐부;
로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 연료탱크.
제8항에 있어서,
상기 제2 개폐부재는
상기 와이어가 연결된 타단측 하부에 웨이트가 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료탱크.